Gravitacijsko polje

Gravitacijsko polje Zemlje; polje je radialno. Zelene strelice označavaju silnice gravitacijskoga polja.

Gravitacijsko polje je područje u kojem na tijela s masom djeluje gravitacijska sila. Predstavlja fizikalni model za opis kako gravitacija djeluje u svemiru.

Pregled

Gravitacijsko polje određuje se prema jakosti gravitacijskog polja , kao što je naznačeno slovom g i je definiran kao:

$g=\frac{F}{m},$

u čemu je:

• $F$ - gravitacijska sila,
• $m$ - masa tijela.

Gravitacijsko polje je vektorsko polje te je u osnovi isto gravitacijsko ubrzanjem u danoj točki.

$g(\overrightarrow{𝐫})=-\mathrm{\nabla }{\varphi }_g(\overrightarrow{𝐫}).$

Snaga gravitacijskog polja može biti napisana kao gradijent gravitacijskog potencijal:

$g=-\mathrm{\nabla }{\varphi }_g.$

Jakost gravitacijskoga polja na zemaljskoj površini iznosi:

$g=9,807\frac{\mathrm{m}}{{\mathrm{s}}^2}.$

Jakost Zemljinog gravitacijskog polja

Na površini Zemlje iznosi:

$g_o=\frac{\kappa M}{R^2}=\frac{6,6742\cdot 10^{-11}\cdot 5,9742\cdot 10^{24}}{6372797^2}=9,8179\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2,$

gdje su:

• $M$ - masa Zemlje (M = 5,9742 · 10²⁴ kg),
• $R$ - srednji polmer Zemlje (R = 6372797 m),
• $\kappa$ - gravitacijska konstanta ($\kappa =6,6742\cdot 10^{-11}$ m³/kg s²).

Iznad površine Zemlje:

$g=\frac{g_o{R}^2}{r^2};r=R+h,$

pri čememu je $h$ daljina do izbrane točke nad površinom Zemlje. Gornja jednadžba može biti izvedena iz $g_o=\frac{\kappa M}{R^2}$ ter $g=\frac{\kappa M}{r^2}$.

Jakost Sunčanog gravitacijskoga polja

Na Suncu je:

$g_{⨀}=\frac{\kappa m_{⨀}}{r_{⨀}^2}=\frac{6,6742\cdot 10^{-11}\cdot 1,989\cdot 10^{30}}{(6,960\cdot 10^8{)}^2}=274,04\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2,$

tako da je:

$\frac{g_{⨀}}{g_o}\approx 28.$

Povezani članci

• klasična mehanika
• gravitacija
• gravitacijski valovi
• Newtonov zakon gravitacije
• potencijalna energija

Vanjske poveznice

• Pople, S. ([1996] 1998). Fizika: Shematski pregledi. Ljubljana: Tehniška založba Slovenije, str. 34-35. Predložak:ISBN
• Breuer, H. ([1987, 1988] 1993). Atlas klasične in moderne fizike. Ljubljana: DZS, str. 45. Predložak:ISBN Predložak:COBISS